[发明专利]无延伸率检测状态下平整机轧制力控制装置及其方法

说明书

技术领域

本发明属于冷轧带钢生产技术领域，通过优化平整机在无延伸率检测状态的轧制力设定值，缓解平整机起停车过程中的延伸率跳变问题，减少带钢的残次品，可广泛应用于冷轧带钢生产平整机系统。

背景技术

连退线生产过程中，平整机会根据出口工艺需求进行起停操作或降速运行。在平整机从停车状态到运行状态(速度大于等于30m/min)过渡时或低速运行(速度小于30m/min)，轧制力控制系统无法给出合理的轧制力设定值。于是系统便将二级给定值或手动设定值作为基准值，这样每次平整机起停车时，轧制力会从实际轧制力突然跳跃到基准值，由于两者差别较大，存在严重突跳现象。轧制力突跳问题导致控制期间产品实际延伸率与设定延伸率偏差太大，延伸率偏差最大达到200％，进而延伸率调整到目标值的过渡时间较长，与此同时造成调节过程产出的带钢板型较差。通常每次起停车会造成约20米的残次或废品，直接影响到带钢质量。造成的残次品需要到重卷机组进行二次生产，造成产能降低、能耗增大，直接影响到生产效率和经济效益。因此在平整机低速运行状态生产无法给定延伸率的情况下，对轧制力控制进行优化是带钢生产线长期渴望解决的现实问题。

发明内容

本发明的目的在于通过对平整机在无延伸率检测状态的轧制力控制进行优化，缓解轧制力突跳问题导致控制期间产品实际延伸率与设定延伸率偏差，降低带钢延伸率的波动范围及延伸率偏差超过10％的带钢长度。

连退线平整机延伸率的控制方式有轧制力控制、轧制力和张力控制、秒流量控制三种模式，生产通常使用的是轧制力控制模式。通过轧制力控制模式控制延伸率的原理是：延伸率通过轧制力进行控制，利用平整机前7#张紧辊主辊速度与平整机后8#张紧辊主辊的速度差计算出实际延伸率，再根据实际延伸率与设定延伸率的偏差对轧制力的设定值进行调整。根据上述原理平整机轧制力的设定值由两部分组成，一是平整机轧制力的手动设定值或二级设定值，即设定部分；二是根据实际延伸率与设定延伸率的偏差所调整的轧制力，即调整部分，两部分共同构成平整机轧制力的实际设定值。无延伸率检测状态平整机轧制力控制优化，就是从平整机轧制力设定值的设定部分入手研究，在平整机起车速度小于30m/min时给出合理的轧制力设定值。于是程序设计在平整机停车期间平整机速度为30m/min时储存平整机轧制力实际值，在平整机起车期间速度小于30m/min时，将储存的轧制力作为轧制力手动设定值，并适时对轧制力的手动设定值与实际设定值进行对比分析进而做出进一步调整。

本发明与平整机轧制力优化前相比，缓解平整机起停车过程中轧制力突跳问题，降低带钢延伸率的波动范围，降低延伸率偏差超过10％的带钢长度。实际应用中对人机控制界面进行编辑修改，新增“执行优化操作按钮”，相应执行轧制力优化控制程序。

无延伸率检测状态下平整机轧制力控制装置，控制装置包括PLC系统1、人机控制界面9、工程师站8、OBT光电转换器10、交换机11、7#张紧辊变频器6、8#张紧辊变频器7；

所述的PLC系统1中包括SPM-PLC模块2、FM458功能模块3、DP通讯模块4、以太网通讯模块5。

7#张紧辊变频器6、8#张紧辊变频器7通过OBT光电转换器10、DP线12与DP通讯模块4建立DP通讯连接；工程师站8通过第二以太网线14、人机控制界面9通过第三以太网线15与交换机11、第一以太网13、以太网通讯模块5建立以太网通讯连接；

具体见附图1平整机轧制力网络控制图。

在人机控制界面9中设置执行优化操作按钮，用于在平整机停车、起车前激活按钮执行优化程序。将“执行优化操作按钮”处于激活状态为条件1。

在工程师站8中，降速期间平整机速度为30m/min时作为触发命令，采集这时的平整机轧制力实际值。在下次起车期间速度小于30m/min时，将储存的轧制力设定值给到轧制力的手动设定值中。将平整机速度降速至30m/min定义为条件2；将平整机起车速度小于30m/min定义为条件3。

为避免突变问题，在平整机速度大于30m/min时，实际设定值大于手动设定值的2.4倍时，程序在每个扫描周期内手动设定值自动调增100N。将平整机速度大于30m/min且实际设定值大于手动设定值的2.4倍定义为条件4。

当条件1满足，执行优化操作按钮激活，开始执行优化程序；

当条件1满足，条件2满足，存储此时平整机速度为30m/min时的轧制力实际值；

当条件1满足，条件3满足，将存储的轧制力实际值下作为轧制力手动设定值；